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【实用新型】一种汽车事件数据记录系统EDR加速度仿真装置_中汽研(天津)汽车工程研究院有限公司;中国汽车技术研究中心有限公司_201822202679.9 

申请/专利权人:中汽研(天津)汽车工程研究院有限公司;中国汽车技术研究中心有限公司

申请日:2018-12-26

公开(公告)日:2019-08-30

公开(公告)号:CN209326996U

主分类号:G01M17/007(20060101)

分类号:G01M17/007(20060101)

优先权:

专利状态码:失效-未缴年费专利权终止

法律状态:2024.01.05#未缴年费专利权终止;2019.08.30#授权

摘要:本实用新型提供了一种汽车事件数据记录系统EDR加速度仿真装置,包括保护罩;保护罩内左右对称设有前端支撑架及后端支撑架,前端支撑架及后端支撑架之间固设磁轴,磁轴上设有直线电机,直线电机上固设工作台,工作台上设有待测试的EDR控制器及外置加速度传感器;保护罩下端连接控制柜,控制柜上设有工控机及驱动器。本实用新型一种汽车事件数据记录系统EDR加速度仿真装置,采用电机驱动的形式,并设有保护装置,以满足使用成本低、安全性能高以及产生的目标加速度误差低的要求。

主权项:1.一种汽车事件数据记录系统EDR加速度仿真装置,其特征在于:包括保护罩10;所述保护罩10内左右对称设有前端支撑架1及后端支撑架2,所述前端支撑架1及所述后端支撑架2之间固设磁轴7,所述磁轴7上设有直线电机3,所述直线电机3上固设工作台5,所述工作台5上设有待测试的EDR控制器4及外置加速度传感器6;所述保护罩10下端连接控制柜12,所述控制柜12上设有工控机18及驱动器19;所述外置加速度传感器6与所述工控机18连接,所述工控机18与所述驱动器19连接,所述驱动器19与所述直线电机3连接;所述前端支撑架1上设有与所述工作台5相对设置的前端回位弹簧8,所述后端支撑架2上设有与所述工作台5相对设置的后端回位弹簧9。

全文数据:一种汽车事件数据记录系统EDR加速度仿真装置技术领域本实用新型属于加速度模拟领域,尤其是涉及一种汽车事件数据记录系统EDR加速度仿真装置。背景技术随着汽车事件数据记录系统EDR在车辆上的应用,对EDR控制器进行产品功能检测也变得越来越重要。EDR控制器在装车之前需要对其功能进行检测,检测在汽车发生碰撞时EDR控制器能否监控事故发生一段时间内车辆的主要运行状态、驾驶员操作状态等情况,因此这就需要对汽车碰撞过程中的加速度进行仿真。这种检测也可以应用于其他的电控单元测试中,例如安全气囊控制器SRS等。由于EDR控制器内置加速度传感器,因此可以通过两种方式对加速度传感器进行激励:实车和仿真装置。采用实车碰撞测试不仅大大地增加了成本,而且危险性高,极大地延长了EDR控制器的开发周期,因此目前多数采用仿真装置的形式。现有的测试装置一般采用液压伺服系统或气缸系统构成,其缺点是成本高、安全性能低、产生的目标加速度误差大。发明内容有鉴于此,本实用新型旨在提出一种汽车事件数据记录系统EDR加速度仿真装置,由于伺服缸、液压泵、伺服电磁阀等器件都比较昂贵,因此不满足成本低的要求;若加速度仿真装置的动力源采用气缸系统驱动,由于实验室对设备的安全等级要求比较高,而且气缸工作过程中会产生比较大的噪声,因此不满足安全性能高的要求;液压伺服系统和气缸系统产生的目标加速度峰值加速度误差约为10%-15%,因此也不满足目标加速度误差低的要求。综上所述,本实用新型所提出的一种汽车事件数据记录系统EDR加速度仿真装置采用电机驱动的形式,并设有保护装置,以满足使用成本低、安全性能高以及产生的目标加速度误差低的要求。为达到上述目的,本实用新型的技术方案是这样实现的:一种汽车事件数据记录系统EDR加速度仿真装置,包括保护罩;保护罩内左右对称设有前端支撑架及后端支撑架,前端支撑架及后端支撑架之间固设磁轴,磁轴上设有直线电机,直线电机上固设工作台,工作台上设有待测试的EDR控制器及外置加速度传感器;保护罩下端连接控制柜,控制柜上设有工控机及驱动器;外置加速度传感器与工控机连接,工控机与驱动器连接,驱动器与直线电机连接;前端支撑架上设有与工作台相对设置的前端回位弹簧,后端支撑架上设有与工作台相对设置的后端回位弹簧。在本实用新型的实际应用中,首先把待测试的EDR控制器固定在工作台上,通过工控机控制驱动器最终实现直线电机在磁轴上以设定参数加速度仿真运动;外置加速度传感器采集实时加速度数据,上传到工控机;前端回位弹簧及后端回位弹簧实现对直线电机程序异常时进行保护。直线电机属于动力作用模块,通过驱动器实现加速度、加速时间及最高速度的设定,工作环境是温度﹣40℃到40℃,相对湿度不大于90%。前端回位弹簧、后端回位弹簧及保护罩均属于保护作用模块,保护罩实现对操作人员的保护作用。外置加速度传感器的型号为BOSCHSMA68X,最大可测量加速度120g,分辨率可达12位,具有防瞬断功能,以减小碰撞后由于传感器与电源之间短暂断电而引起的加速度测量误差。进一步的,工作台正下方设有滑轨载台基座,滑轨载台基座上设有相互平行设置的左侧滑轨及右侧滑轨,工作台下表面设有与左侧滑轨及右侧滑轨相互配合导向滑动的两个凹槽,两个凹槽分设在直线电机左右两侧。左侧滑轨及右侧滑轨与对应的凹槽,形成直线导轨机构,为工作台移动提供导向作用。进一步的,直线电机包括:壳体及线圈绕阻;壳体上设有进风口及出风口;线圈绕阻设置在进风口与出风口之间。循环风从进风口进入,从出风口排出,通过循环风周期性的进入和排出,可以带走线圈运行过程中产生的热量,从而降低线圈的温度。进一步的,滑轨载台基座上表面与壳体相对位置设有凹槽,壳体与滑轨载台基座之间设有10cm的间隙。进一步的,保护罩上设有保护罩门。保护罩采用铝合金型材钢板,保护罩门是亚克力板材质。进一步的,控制柜上设有电源状态指示灯、电机运行指示灯及电机故障指示灯;电源状态指示灯、电机运行指示灯及电机故障指示灯均分别与工控机连接。进一步的,EDR控制器通过螺钉与工作台连接。进一步的,控制柜底部设有万向轮。进一步的,磁轴包括:无缝钢管和永磁体,永磁体设置在无缝钢管内部。进一步的,前端支撑架及后端支撑架均通过螺钉与无缝钢管连接。相对于现有技术,本实用新型一种汽车事件数据记录系统EDR加速度仿真装置,具有以下优势:本实用新型一种汽车事件数据记录系统EDR加速度仿真装置,具有如下有益效果:1.采用加速度仿真装置,降低了试验成本,减小了测试难度,缩短了开发周期;2.动力源采用电机驱动的形式,所产生的目标加速度范围为±10g,精度为±1%FS;3.可以实现对加速度的实时监测以及前期标定;4.加速度仿真装置外设保护装置,满足实验室环境下的安全等级需求。附图说明构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:图1为本实用新型实施例一种汽车事件数据记录系统EDR加速度仿真装置结构示意图;图2为本实用新型实施例一种汽车事件数据记录系统EDR加速度仿真装置直线电机示意图;图3为本实用新型实施例一种汽车事件数据记录系统EDR加速度仿真装置滑轨载台基座示意图;图4为本实用新型实施例一种汽车事件数据记录系统EDR加速度仿真装置速度时间曲线示意图。附图标记说明:1-前端支撑架;2-后端支撑架;3-直线电机;30-壳体;31-进风口;32-出风口;4-EDR控制器;5-工作台;51-左侧滑轨;52-右侧滑轨;53-滑轨载台基座;6-外置加速度传感器;7-磁轴;8-前端回位弹簧;9-后端回位弹簧;10-保护罩;11-保护罩门;12-控制柜;13-防松螺母;14-电源状态指示灯;15-电机运行指示灯;16-电机故障指示灯;17-万向轮;18-工控机;19-驱动器。具体实施方式需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。如图1-3所示,一种汽车事件数据记录系统EDR加速度仿真装置,包括保护罩10;保护罩10内左右对称设有前端支撑架1及后端支撑架2,前端支撑架1及后端支撑架2之间固设磁轴7,磁轴7上设有直线电机3,直线电机3上固设工作台5,工作台5上设有待测试的EDR控制器4及外置加速度传感器6;保护罩10下端连接控制柜12,控制柜12上设有工控机18及驱动器19;外置加速度传感器6与工控机18连接,工控机18与驱动器19连接,驱动器19与直线电机3连接;前端支撑架1上设有与工作台5相对设置的前端回位弹簧8,后端支撑架2上设有与工作台5相对设置的后端回位弹簧9。如图1-3所示,工作台5正下方设有滑轨载台基座53,滑轨载台基座53上设有相互平行设置的左侧滑轨51及右侧滑轨52,工作台5下表面设有与左侧滑轨51及右侧滑轨52相互配合导向滑动的两个凹槽,两个凹槽分设在直线电机3左右两侧。如图1-3所示,直线电机3包括:壳体30及线圈绕阻;壳体30上设有进风口31及出风口32;线圈绕阻设置在进风口31与出风口32之间。如图1-3所示,滑轨载台基座53上表面与壳体30相对位置设有凹槽,壳体30与滑轨载台基座53之间设有10cm的间隙。如图1-3所示,保护罩10上设有保护罩门11。如图1-3所示,控制柜12上设有电源状态指示灯14、电机运行指示灯15及电机故障指示灯16;电源状态指示灯14、电机运行指示灯15及电机故障指示灯16均分别与工控机18连接。如图1-3所示,EDR控制器4通过螺钉与工作台5连接。如图1-3所示,控制柜12底部设有万向轮17。如图1-3所示,磁轴7包括:无缝钢管和永磁体,永磁体设置在无缝钢管内部。如图1-3所示,前端支撑架1及后端支撑架2均通过螺钉与无缝钢管连接。工控机18的型号为研华610L,驱动器19型号为松下MADHT5310L01。如图4所示,外置加速度传感器6的型号为BOSCHSMA68X,且外置加速度传感器6平行于磁轴7的方向放置。在150ms的时间内,当速度的变化值达到8kmh时,EDR控制器4触发数据记录。其中碰撞前后的数据包括:车速、加速踏板状态、发动机节气门开度、发动机转速、制动开关状态、主缸压力、纵向加速度、档位状态等。当在150ms的时间内,速度的变化值达到25kmh时,该时刻前5s内及碰撞后200ms内的数据将被EDR控制器4锁定并存储,直线电机3可以实现的最大加速度为10g。在本实施例中:推力计算公式:FL=μML+MPg其中μ为摩擦系数,ML为负载质量,MP为动子质量,g为重力加速度9.8ms2;Fef为平均有效推力,Famax、Frmax、Fdmax分别为最大加速推力、匀速推力、最大减速推力,ta、tr、td分别为相对应的加速、匀速和减速时间。位移计算公式:St=∑Si=Sa+Sr+Sd其中St为总位移,Sa为加速阶段位移,Sr为匀速阶段位移,Sd为减速阶段位移。加速度时间计算公式:其中Vm为最大运动速度,K为安全系数,取1.3,Fm为峰值推力。经计算可得,当满足触发记录条件时,速度为2.22ms,加速时间Ta1为30ms;当满足锁定存储条件时,速度为6.94ms,加速时间Ta2为95ms,按照法规要求达到速度变化阈值时的时间记为Tam,值为150ms,通过上述计算可得:加速时间Ta1Ta2Tam,故加速时间满足要求。按照法规要求最大加速时间计算,当满足触发数据记录条件时,总位移St为0.554m;当满足锁定存储条件时,总位移St为1.734m;当加速度阈值为最大值10g时,总位移St为3.675m,记作Stmax,通过上述计算可得:StmaxSL,故所选水平滑轨的长度满足要求。以上仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

权利要求:1.一种汽车事件数据记录系统EDR加速度仿真装置,其特征在于:包括保护罩10;所述保护罩10内左右对称设有前端支撑架1及后端支撑架2,所述前端支撑架1及所述后端支撑架2之间固设磁轴7,所述磁轴7上设有直线电机3,所述直线电机3上固设工作台5,所述工作台5上设有待测试的EDR控制器4及外置加速度传感器6;所述保护罩10下端连接控制柜12,所述控制柜12上设有工控机18及驱动器19;所述外置加速度传感器6与所述工控机18连接,所述工控机18与所述驱动器19连接,所述驱动器19与所述直线电机3连接;所述前端支撑架1上设有与所述工作台5相对设置的前端回位弹簧8,所述后端支撑架2上设有与所述工作台5相对设置的后端回位弹簧9。2.根据权利要求1所述的一种汽车事件数据记录系统EDR加速度仿真装置,其特征在于:所述工作台5正下方设有滑轨载台基座53,所述滑轨载台基座53上设有相互平行设置的左侧滑轨51及右侧滑轨52,所述工作台5下表面设有与所述左侧滑轨51及所述右侧滑轨52相互配合导向滑动的两个凹槽,两个所述凹槽分设在所述直线电机3左右两侧。3.根据权利要求2所述的一种汽车事件数据记录系统EDR加速度仿真装置,其特征在于:所述直线电机3包括:壳体30及线圈绕阻;所述壳体30上设有进风口31及出风口32;所述线圈绕阻设置在所述进风口31与所述出风口32之间。4.根据权利要求3所述的一种汽车事件数据记录系统EDR加速度仿真装置,其特征在于:所述滑轨载台基座53上表面与所述壳体30相对位置设有凹槽,所述壳体30与所述滑轨载台基座53之间设有10cm的间隙。5.根据权利要求1所述的一种汽车事件数据记录系统EDR加速度仿真装置,其特征在于:所述保护罩10上设有保护罩门11。6.根据权利要求1所述的一种汽车事件数据记录系统EDR加速度仿真装置,其特征在于:所述控制柜12上设有电源状态指示灯14、电机运行指示灯15及电机故障指示灯16;所述电源状态指示灯14、所述电机运行指示灯15及所述电机故障指示灯16均分别与所述工控机18连接。7.根据权利要求1所述的一种汽车事件数据记录系统EDR加速度仿真装置,其特征在于:所述EDR控制器4通过螺钉与所述工作台5连接。8.根据权利要求1所述的一种汽车事件数据记录系统EDR加速度仿真装置,其特征在于:所述控制柜12底部设有万向轮17。9.根据权利要求1所述的一种汽车事件数据记录系统EDR加速度仿真装置,其特征在于:所述磁轴7包括:无缝钢管和永磁体,所述永磁体设置在所述无缝钢管内部。10.根据权利要求9所述的一种汽车事件数据记录系统EDR加速度仿真装置,其特征在于:所述前端支撑架1及所述后端支撑架2均通过螺钉与所述无缝钢管连接。

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